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I sistemi di navigazione satellitare (GPS e Galileo) presentano diversi problemi di sicurezza. Nel nostro laboratorio abbiamo mostrato come sia possibile generare un segnale GPS con strumentazione semplice e poco costosa, che fa credere al ricevitore GPS dei normali smartphone di essere in altri luoghi del mondo rispetto a quello in cui sono realmente. Stiamo ora realizzando un simulatore del ricevitore GPS/Galileo standard in linguaggio Python per capire come poi modificarlo per contrastare questi attacchi di sicurezza.

Obiettivo della tesi è progettare l’architettura del simulatore così da ottenere un prodotto modulare, facilmente modificabile da più utenti nel corso del tempo e con adeguati meccanismi di versioning e reporting. Il software opererà non in tempo reale su PC a partire da un segnale GPS/Galileo registrato. L’attività si inserisce in un progetto di ricerca che coinvolge l’Agenzia Spaziale Europea e prevede la collaborazione con il Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC) di Barcellona. All’interno dell’attività di tesi è possibile svolgere parte del lavoro presso il CTTC.

Per informazioni contattare i Prof. Stefano Tomasin (tomasin@dei) e Nicola Laurenti (nil@dei).
 
I sistemi di navigazione satellitare (GPS e Galileo) presentano diversi problemi di sicurezza. Nel nostro laboratorio abbiamo mostrato come sia possibile generare un segnale GPS con strumentazione semplice e poco costosa, che fa credere al ricevitore GPS dei normali smartphone di essere in altri luoghi del mondo rispetto a quello in cui sono realmente. Stiamo ora realizzando un simulatore del ricevitore GPS/Galileo standard in linguaggio Python per capire come poi modificarlo per contrastare questi attacchi di sicurezza.

La tesi prevede lo studio di un blocco del ricevitore GPS (es. l’acquisizione dei segnali di vari satelliti, la parte di sincronizzazione temporale / frequenziale, la ricostruzione della localizzazione), la sua realizzazione in linguaggio Python all'interno del simulatore già esistente e lo studio di tecniche per contrastare gli attacchi sul quel blocco del ricevitore.

Per informazioni contattare i Prof. Stefano Tomasin (tomasin@dei), Nicola Laurenti (nil@dei).
 
Si intende utilizzare la scheda audio di un sistema Android per trasmettere e ricevere dati con modulazione digitale. Un esempio è l'app AudioModem per Android.

https://play.google.com/store/apps/details?id=bit.zeyde.audiomodem&hl=it

Il software sarà scritto in java.

Oltre a realizzare la trasmissione e ricezione attraverso l'emissione di un segnale audio e la cattura del segnale con il microfono, si intende realizzare l'app per finalità didattiche mostrando sullo schermo la costellazione, i segnali trasmessi e ricevuti e permettendo di scegliere la modulazione digitale da utilizzare per la trasmissione.

Questa attività sarà presumibilmente svolta attraverso più tesi nel corso dell'anno, quindi si invita a contattarmi direttamente per conoscere l'avanzamento dei lavori e l'attività specifica proposta per la tesi.

Sono benvenuti anche gruppi di studenti che intendono realizzare il lavoro in team.

Per ulteriori informazioni rivolgersi al Prof. Stefano Tomasin (tomasin@dei.unipd.it)
 
Al giorno d’oggi i sistemi di navigazione satellitare sono sempre più utilizzati da svariate applicazioni: dalla navigazione (Google Maps) alla mappatura di territori, al monitoraggio idrogeologico, alle smart grids, al timing nelle reti di telecomunicazioni. Tuttavia la versione civile di questo servizio non integra alcun meccanismo di sicurezza per proteggere l’autenticità dei dati forniti. Per questo motivo la commissione europea ha recentemente annunciato che il sistema di navigazione satellitare Galileo offrirà servizi di autenticazione. GPS, al momento, demanda gli aspetti di sicurezza al ricevitore, che deve provvedere da sé alla verifica della coerenza della soluzione calcolata.

Nella tesi si valuterà come integrare dati provenienti da diverse fonti al fine di difendere il ricevitore da manomissioni intenzionali volte ad arrecare danno. Le reti cellulari (LTE, 5G), ad esempio, consentono di stimare grossolanamente la posizione dei dispositivi mediante triangolazione. Un’alternativa consiste nell’uso di sensori del dispositivo stesso, come l’accelerometro o il giroscopio, che consentono di propagare la posizione ottenuta precedentemente da satellite. Queste soluzioni ibride possono portare ad un aumento del livello di sicurezza, che lo studente valuterà come obiettivo della tesi. Il lavoro proposto, che si presta ad approcci sia analitici che sperimentali, si inserisce all’interno di un progetto di ricerca più ampio, commissionato dall’agenzia spaziale europea.


Per ulteriori informazioni rivolgersi al Prof. Stefano Tomasin (tomasin@dei.unipd.it)